1. Клеточный уровень
Основное звено патогенеза для многих наследственных заболеваний находится на клеточном уровне, где разыгрываются основные патологические процессы, характерные для данной конкретной нозологической формы. Точкой приложения первичного действия мутантного гена являются отдельные структуры клетки, разные при различных болезнях (лизосомы, пероксисомы, мембраны, митохондрии). На клеточном уровне развертываются патогенетические процессы при болезнях накопления в связи с нарушением активности лизосомных ферментов. Так, накопление в клетках, а затем и в основном межклеточном веществе гликозаминогликанов (мукополисахаридов) приводит к развитию тяжелых заболеваний — мукополисахаридозов. Причина избыточного содержания этих полимеров — отсутствие их деградации в лизосомах, что связано с дефектами в группе специфических ферментов, катализирующих весь цикл деградации. Точкой приложения действия мутантного гена могут быть и другие внутриклеточные структуры — пероксисомы. В этих случаях развиваются пероксисомные болезни. Клинически эти заболевания проявляются в виде множественных врожденных пороков развития, в целом сходных при разных нозологических формах (множественные черепно-лицевые дисморфии, катаракта, почечные кисты и другие проявления). Клеточные мембраны тоже могут быть ключевыми элементами патогенеза генных болезней. Так, отсутствие специфических белковых молекул-рецепторов на клеточной поверхности, связывающих липопротеиды низкой плотности, приводит к семейной гиперхолестеринемии. Клеточный уровень патогенеза генных болезней может проявляться не только в конкретных органеллах, но и в виде нарушений скоординированности деятельности клетки. Например, мутации, затрагивающие области онкогенов, ведут к снятию контроля размножения клеток и соответственно к злокачественному росту.
